ข่าวดาราศาสตร์
รู้จักกับ “โฟบอส”
ดวงจันทร์ของเทพแห่งสงคราม ผู้มีบริวารเป็นความหวาดกลัว
“มาร์ส” (Mars) เป็นชื่อดาวอังคารในภาษาอังกฤษ และยังเป็นชื่อเทพแห่งสงครามของโรมัน ซึ่งเทียบเท่ากับเทพแอรีสของกรีกโบราณ โดยในเทพปกรณัมกรีกโบราณ-โรมัน เทพองค์นี้มีบุตรชายคือ “โฟบอส” (Phobos) และ “ไดมอส” (Deimos) เป็นตัวแทนของความกลัว (โฟบอส) และความสยองขวัญ (ไดมอส) เป็นที่มาของชื่อดวงจันทร์บริวารทั้งสองดวงของดาวอังคาร
ภาพ: ESA/DLR/FUBerlin/AndreaLuck
โฟบอสเป็นดวงจันทร์บริวารหินดวงที่อยู่ใกล้ดาวอังคารมากกว่า มีขนาดเล็กเกินกว่าที่แรงโน้มถ่วงจะปรับรูปร่างของตัวดาวให้เป็นรูปทรงกลมได้ อีกทั้งโฟบอสเกือบจะแตกสลายจากการถูกพุ่งชนครั้งใหญ่ และมีร่องรอยเว้าแหว่งจากการพุ่งชนของอุกกาบาตหลายครั้ง ทำให้รูปร่างของโฟบอสไม่สม่ำเสมอ เหมือนดาวเคราะห์น้อย มีขนาดประมาณ 27 x 22 x 18 กิโลเมตร
โฟบอสโคจรรอบดาวอังคารที่ระยะห่างเฉลี่ย 5,989 กิโลเมตรเหนือพื้นผิวดาว ถือเป็นวงโคจรของดวงจันทร์บริวารที่ใกล้ดาวดวงแม่ที่สุดในบรรดาดวงจันทร์บริวารทั้งหมดในระบบสุริยะ วงโคจรที่ใกล้พื้นผิวนี้ ทำให้เราไม่สามารถสังเกตเห็นโฟบอสได้จากบางส่วนของดาวอังคาร โดยเฉพาะบริเวณที่ไกลจากเส้นศูนย์สูตรดาวอังคารเกิน 70.4 องศาเป็นต้นไป เนื่องจากความโค้งของดาวอังคารจะบดบังเอาไว้
ด้วยวงโคจรที่ต่ำ และอัตราโคจรที่เร็วกว่าการหมุนของดาวอังคาร ทำให้แรงไทดัลจากดาวอังคารค่อย ๆ หน่วงให้วงโคจรของโฟบอสค่อย ๆ ลดระดับลงเรื่อย ๆ ในอัตราปีละ 1.8 เซนติเมตร แต่การลดระดับนี้จะสะสมเพิ่มขึ้นเรื่อย ๆ โดยนักดาราศาสตร์คาดว่าในอีกประมาณ 30 - 50 ล้านปีข้างหน้า โฟบอสจะเคลื่อนเข้ามาใกล้มากจนแรงโน้มถ่วงของดาวอังคารฉีกกระชากจนแตกสลาย ส่งผลให้เศษซากของโฟบอสตกลงสู่พื้นผิวดาวอังคาร และอาจก่อตัวเป็นวงแหวนเศษฝุ่นรอบดาวอังคารได้
โฟบอสใช้เวลาโคจรรอบดาวอังคารครบรอบนาน 7.65 ชั่วโมง (โคจรรอบดาวอังคารได้ 3 รอบกว่า ๆ ในหนึ่งวันของดาวอังคาร) ซึ่งการโคจรรอบดาวอังคารครบรอบเร็วกว่าการหมุนรอบตัวเองของดาวดวงแม่ ขณะที่ดวงจันทร์ไดมอสนั้นโคจรช้ากว่า ทำให้ผู้สังเกตบนดาวอังคาร จะเห็นภาพอันแปลกประหลาดที่ดวงจันทร์ทั้งสองของดาวอังคารขึ้นจากขอบฟ้าคนละด้าน ก่อนที่จะสวนทางกันกลางท้องฟ้า และตกลับขอบฟ้าอีกคนละด้าน
นอกจากนี้ โฟบอสใช้เวลาหมุนรอบตัวเองเท่ากับที่โคจรรอบดาวอังคารครบรอบ ทำให้โฟบอสหันด้านเดิมเข้าหาดาวอังคารตลอดเวลา (เช่นเดียวกับดวงจันทร์ของโลก)
พื้นผิวของดวงจันทร์โฟบอส
ลักษณะพื้นผิวที่เด่นสุดบนโฟบอส คือ หลุมอุกกาบาตสติกนีย์ (Stickney Crater) ตั้งชื่อตามโคลอี แองเจลีน สติกนีย์ ฮอลล์ (Chloe Angeline Stickney Hall) นักคณิตศาสตร์และภรรยาของเอแซฟ ฮอลล์ (Asaph Hall) นักดาราศาสตร์ในหอดูดาวกองทัพเรือสหรัฐฯ ผู้ค้นพบดวงจันทร์บริวารทั้งสองของดาวอังคารในปี ค.ศ. 1877
หลุมอุกกาบาตสติกนีย์มีความกว้างประมาณ 9.7 กิโลเมตร และกินพื้นที่ประมาณครึ่งหนึ่งของพื้นผิวโฟบอส ยานมาร์ส โกลบอล เซอร์เวเยอร์ (MGS) ของนาซาได้ถ่ายภาพหลุมอุกกาบาตนี้ และพบว่าเต็มไปด้วยฝุ่นเม็ดละเอียด พร้อมหลักฐานของก้อนหินที่เลื่อนตัวลงมาตามพื้นผิวลาดชัน
โฟบอสและไดมอสประกอบด้วยหินที่มีคาร์บอนเจือปนมาก คล้ายกับดาวเคราะห์น้อยประเภท C (C-type asteroid) สีคล้ำ ซึ่งเป็นประเภทของดาวเคราะห์น้อยส่วนใหญ่ในระบบสุริยะ
การสังเกตการณ์โฟบอสโดยยานสำรวจลำต่าง ๆ ก่อนหน้านี้ ยังค้นพบลักษณะต่าง ๆ ดังนี้
- ยานโฟบอส 2 (Phobos 2) ของอดีตสหภาพโซเวียตในปี ค.ศ. 1988 ตรวจพบการปล่อยแก๊สออกจากโฟบอส แต่ไม่สามารถระบุลักษณะแน่ชัดของปรากฏการณ์ดังกล่าวได้ เพราะยานเกิดเหตุขัดข้องทางเทคนิค จนยานลงจอดที่เตรียมไว้ต้องสูญหายไปด้วย
- ยาน MGS ของนาซา ในปี ค.ศ. 1998 บ่งชี้ว่าบริเวณผิวดินของโฟบอสเป็นชั้นฝุ่นหนาอย่างน้อย 1 เมตร ที่วัสดุในชั้นนี้ถูกบดเป็นผงโดยการชนของอุกกาบาตต่อเนื่องนับหลายล้านปี ซึ่งบางส่วนทำให้เกิดดินถล่ม ทิ้งร่องรอยสีดำไว้ตามเนินลาดชันของหลุมอุกกาบาตขนาดใหญ่
พื้นผิวโฟบอสด้านกลางวันและกลางคืนของโฟบอสยังมีความผันแปรของอุณหภูมิที่รุนแรง โดยอุณหภูมิสูงสุดของโฟบอสวัดได้ที่ -4 องศาเซลเซียส และอุณหภูมิต่ำสุดที่ -112 องศาเซลเซียส การสูญเสียความร้อนอย่างรุนแรงที่เกิดขึ้นอาจเป็นผลมาจากฝุ่นละอองขนาดเล็กบนพื้นผิวของโฟบอส ซึ่งไม่สามารถกักเก็บความร้อนได้มาก และโฟบอสไม่มีชั้นบรรยากาศช่วยกักเก็บความร้อน
ทำไมนักดาราศาสตร์ถึงศึกษาโฟบอส?
ดวงจันทร์บริวารของดาวอังคารอาจดูเล็กและไม่โดดเด่นเมื่อเทียบกับดวงจันทร์บริวารของดาวเคราะห์ดวงอื่นที่มีขนาดใหญ่และมีความเปลี่ยนแปลงทางธรณีวิทยามากกว่า แต่นักวิทยาศาสตร์คิดว่าดวงจันทร์โฟบอสของดาวอังคารอาจซ่อนปริศนาที่อาจช่วยบ่งชี้ถึงประวัติศาสตร์และวิวัฒนาการของระบบสุริยะชั้นใน รวมถึงที่มาของน้ำบนโลกด้วย
ดาวอังคารเป็นดาวเคราะห์ที่มนุษย์ส่งยานไปสำรวจมากที่สุด ซึ่งยานสำรวจดาวอังคารจำนวนมากได้ทำการสำรวจโฟบอสกับไดมอสควบคู่ไปด้วย เช่น ยานของนาซา (มารีเนอร์ 9, ไวกิ้งฝาแฝด และมาร์ส รีคอนเนสเซนส์ ออร์บิเตอร์ (MRO)), ยานของกลุ่มชาติยุโรป (มาร์ส เอ็กซ์เพรส), ยานของอินเดีย (มังคัลยาน) และยานลำอื่น ๆ อีกมากมาย แต่ถึงแม้จะศึกษามาอย่างต่อเนื่อง เรื่องต้นกำเนิดของดวงจันทร์บริวารเหล่านี้ก็ยังคงเป็นปริศนา
นักวิทยาศาสตร์ตั้งสมมติฐานเรื่องการกำเนิดโฟบอสและไดมอสไว้หลายแนวคิด ได้แก่
- อาจเป็นดาวเคราะห์น้อยจากระบบสุริยะชั้นนอกที่ถูกแรงโน้มถ่วงของดาวอังคารจับเข้ามาเป็นบริวาร
- อาจเกิดจากการแตกตัวของวัตถุต้นกำเนิดดวงเดียวกัน
- อาจก่อตัวขึ้นจากการรวมตัวของเศษซากระหว่างการก่อตัวของดาวอังคาร (เช่น เศษซากที่กระเด็นจากการพุ่งชนบนดาวอังคาร หรือ เศษซากตกค้างจากบริเวณโดยรอบดาวอังคาร)
นอกไปจาก ตำแหน่งในวงโคจรของโฟบอสที่ใกล้ดาวอังคารมาก เสียจนพื้นผิวของโฟบอสนั้นเต็มไปด้วยชั้นของสะเก็ดจากพื้นผิวของดาวอังคารที่เกิดการพุ่งชนของอุกกาบาตจำนวนมากตั้งแต่อดีต บวกกับแรงโน้มถ่วงพื้นผิวของโฟบอสที่ทำให้สามารถนำจรวดขึ้นออกมาได้ง่ายกว่าเป็นอย่างมาก จึงทำให้การศึกษาโฟบอสเป็นทั้งการเก็บตัวอย่างที่บอกได้ถึงต้นกำเนิดทั้งดวงจันทร์โฟบอส และการศึกษาอดีตของดาวอังคารไปพร้อม ๆ กัน ซึ่งองค์ความรู้เหล่านี้จะช่วยทำความเข้าใจเรื่องกระบวนการก่อตัวของระบบสุริยะชั้นใน ซึ่งถือเป็นหนึ่งในแรงจูงใจสำคัญเบื้องหลังภารกิจยาน MMX (Martian Moons eXploration) ของญี่ปุ่น ซึ่งมีกำหนดการจะส่งขึ้นสู่อวกาศในวันที่ 20 ตุลาคม ค.ศ. 2026 นี้
ติดตามบทความเกี่ยวกับยาน MMX ได้ทุกวันจนกว่าจะถึงวันปล่อยในวันที่ 20 ตุลาคม 2569 บนเว็บไซต์และเพจเฟซบุ๊ก NARIT
เรียบเรียง: พิสิฏฐ นิธิยานันท์ - เจ้าหน้าที่สารสนเทศดาราศาสตร์ NARIT
อ้างอิง: - https://www.planetary.org/worlds/phobos-and-deimos
- https://science.nasa.gov/mars/moons/phobos/
- https://sci.esa.int/web/mars-express/-/31031-phobos